금 나노 입자를 활용해 분화가 끝난 세포를 전혀 다른 세포로 전환하는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 재생의학의 한계를 극복하고 다양한 치료제를 개발할 수 있는 길이 열릴 것으로 기대된다.
미래창조과학부는 동국대학교 김종필 교수 연구팀이 세계 최초로 전자기화된 금 나노입자를 활용해 '세포 직접교차분화 리프로그래밍' 기술을 개발, 생체 내 세포 운명 전환 기술을 확립했다고 17일 밝혔다.
'세포 직접교차분화 리프로그래밍'은 세포의 운명을 자유자재로 조정해 특정 세포를 타깃(target) 세포로 전환하도록 유도하는 기술이다. 직접교차분화란 분화가 끝난 세포에서 전혀 다른 세포로 세포 운명 전환을 유도하는 과정을 말한다. 재생의학에서 기존 줄기세포치료제의 한계를 극복할 수 있는 차세대 기술로 주목 받는다. 배아줄기세포 치료제는 세포 분화 제한성과 비용 문제 때문에 실용화에 어려움을 겪고 있다.
연구팀은 나노 일렉트로닉스라는 개념의 전자기화된 금 나노입자를 활용해 체외(in vitro)에서 이미 분화를 마친 마우스와 사람의 피부 세포를 신경세포로 전환하는데 성공했다. 이 기술을 파킨슨 질환 모델 마우스에 적용하여 생체 내(in vivo)에서 도파민성 신경 세포를 생산함으로써 파킨슨 질환의 치료 효과를 확인했다.
미래부는 연구가 바이오·나노·전자공학이 융합된 새로운 줄기세포 분야를 개척한 것으로, 기존 기술을 뛰어넘는 줄기세포 세포치료 기술 확보 가능성을 제시했다고 평가했다.
김종필 교수는 “파킨슨병 뿐만 아니라 다양한 퇴행성 뇌신경 질환에 대한 줄기세포 기반 세포 치료제의 실용화 가능성이 높아졌다“며 ”세포 전환기술 및 리프로그래밍 연구에서 혁신적 성과로 세계를 선도하겠다“는 포부를 밝혔다.
연구 결과는 네이처 나노테크놀로지 18일자에 게재됐다.
문보경 산업정책부(세종)기자 okmun@etnews.com
